Levantamiento Topografico

El Levantamiento Topografico; apuntes iniciales: Desde tiempos muy antiguos el hombre ha buscado vivir en un terreno mucho más cómodo en lo que se refiere a la textura del suelo, es así que poco a poco fue ideando una manera de poner a un mismo nivel un pequeño terreno para poder construir sus viviendas más estables y con menos posibilidades de colapso.

En este proceso uso muchos instrumentos que ayudaron de mucho en su trabajo. Es así como poco a poco se creó la topografía, que viene a ser el estudio de la superficie de latierra con sus formas y detalles.

En la actualidad el hombre sigue teniendo las mismas necesidades, con la diferencia que actualmente es mucho más fácil llevar a cabo ciertos procesos con la ayuda de instrumentos y tecnologías el hombre ahora puede hacer de un terreno inaccesible en uno completamente nivelado y accesible.

• El principal objetivo de un levantamiento topográfico es determinar la posición relativa entre varios puntos sobre un plano horizontal.
• Identificar y comprender los diferentes tipos de levantamientos.
• Determinar con precisión qué tipo de levantamiento utilizar en diferentes tipos de terreno.

Levantamiento Topografico con Teodolito

Se entiende por levantamiento Topográfico al conjunto de actividades que se realizan en el campo con el objeto de capturar la información necesaria que permita determinar las coordenadas rectangulares de los puntos del terreno, ya sea directamente o mediante un proceso de cálculo, con las cuales se obtiene la representación gráfica del terreno levantado, el área y volúmenes de tierra cuando así se requiera.

Un levantamiento topográfico consiste en hacer una topografía de un lugar, es decir, llevar a cabo la descripción de un terreno en concreto. Mediante el levantamiento topográfico, un topógrafo realiza un escrutinio de una superficie, incluyendo tanto las características naturales de esa superficie como las que haya hecho el ser humano.

Datos topográficos

Con los datos obtenidos en un levantamiento topográfico se pueden trazar mapas o planos en los que aparte de las características mencionadas anteriormente, también se describen las diferencias de altura de los relieves o de los elementos que se encuentran en el lugar donde se realiza el levantamiento.

De aquí la clasificación de levantamientos regulares e irregulares; en los primeros se utilizan instrumentos, más o menos precisos, que con fundamento científico permiten obtener una representación del terreno de exactitud variable, pero, de tal naturaleza, que se compute siempre como de igual precisión en cualquier punto de la zona levantada.

La exactitud de los levantamientos regulares depende, desde luego, de la habilidad del operador, pero es debida,principalmente, a la precisión de los instrumentos empleados.Existen diferentes tipos de levantamientos que dependen de los tipos de terrenos en los que se realicen.

Clases de levantamiento topográfico

Un levantamiento topográfico permite trazar mapas o planos de un área, en los cuales aparecen:

• Las principales características físicas del terreno, tales como:
  • ríos
  • lagos
  • reservorios
  • caminos
  • bosques
  • formaciones rocosas
• Los diferentes elementos que componen la superficie:
  • casas
  • granjas
  • estanques
  • represas
  • diques
  • fosas de drenaje
  • canales de alimentación de agua
• Las diferencias de altura de los distintos relieves, tales como
  • valles
  • llanuras
  • colinas
  • pendientes
• La diferencia de altura entre los elementos. Estas diferencias constituyen el perfil vertical.

Principales estudios topográficos

• Levantamiento Topográfico Planimétrico
• Levantamiento Topográfico
• Perfil longitudinal
• Levantamiento Hidrográfico
• Topografia minera
• Levantamiento topográfico Catastral
• Levantamiento Urbano
• Levantamiento Fotogramétrico
• Levantamiento de vias de comunicacion
• Levantamientos catastrales y urbanos
• Levantamiento batimétrico

Levantamiento topográfico de una carretera

Son los levantamientos que sirven para estudiar y construir vías de transporte o comunicaciones como carreteras, vías férreas, canales, líneas de transmisión, acueductos, etc. Las operaciones son las siguientes:

• Levantamiento topográfico de la franja donde va a quedar emplazada la obra tanto en planta como en elevación (planimetría y altimetría simultáneas).
• Diseño en planta del eje de la vía según las especificaciones de diseño geométrico dadas para el tipo de obra.
• Localización del eje de la obra diseñado mediante la colocación de estacas a cortos intervalos de unas a otras, generalmente a distancias fijas de 5, 10 o 20 metros.
• Nivelación del eje estacado o abscisado, mediante itinerarios de nivelación para determinar el perfil del terreno a lo largo del eje diseñado y localizado.
• Dibujo del perfil y anotación de las pendientes longitudinales
• Determinación de secciones o perfiles transversales de la obra y la ubicación de los puntos de chaflanes respectivos.
• Cálculo de volúmenes (cubicación) y programación de las labores de explanación o de movimientos de tierras (diagramas de masas), para la optimización de cortes y rellenos hasta alcanzar la línea de subrasante de la vía.
• Trazo y localización de las obras respecto al eje, tales como puentes, desagües,alcantarillas, drenajes, filtros, muros de contención, etc.
• Localización y señalamiento de los derechos de vía ó zonas legales de paso a lo largo del eje de la obra.

Levantamiento topografico georeferenciado

GPS para levantamientos topográficos

El uso de nuevas tecnologías ha alcanzado innumerables áreas del conocimiento entre ellas la topografía. Aun cuando la tecnología GPS ha estado disponible hace más de 30 años, su uso, manipulación y manejo de la información sigue prestando innumerables dudas, especialmente a los nuevos usuarios.

El sistema de posicionamiento global (GPS) es una red de satélites que orbitan la Tierra en puntos fijos por encima del planeta y transmiten señales a cualquier receptor GPS en la Tierra. Estas señales llevan un código de tiempo y un punto de datos geográficos que permite al usuario identificar su posición exacta, la velocidad y el tiempo en cualquier parte del planeta.

EL SPG O GPS (ETREX VISTA HCX) Sus iniciales significan:(Global Positioning System o sistema de posicionamiento global). Es un sistema global de navegación por satélite (GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona o un vehículo con una precisión hasta de centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión. El sistema fue desarrollado, instalado y actualmente operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

Levantamiento topográfico por coordenadas

Levantamiento topografico con GPS

La medición en un receptor GPS es representada mediante Vectores tridimensionales que contienen distancia, dirección y un diferencial de altura entre los puntos de la medición.

No necesita línea directa de vista entre los puntos de estudio, pero sí necesita tener una línea directa de vista a un número suficiente de satélites para que el software pueda generar el vector como la diferencia entre las coordenadas X, Y, Z de un sistema dado.

El receptor hace sus mediciones desde el centro de su antena y nosotros usamos la altura de la antena para corregir la medida al punto que está debajo del instrumento. Esto quiere decir que la altura de la antena es una parte muy importante de nuestras mediciones.

En la topografía convencional (mediante estación total), a menudo se separan las partes de las dimensiones tanto horizontal (ángulo y distancia) y vertical (la elevación). Sin embargo, una medida proporcionada por GPS, es totalmente tridimensional, y no podemos manejar los componentes horizontal y vertical por separado. El componente horizontal afecta al vertical y viceversa, por ello es necesario contar con una base fija para realizar el levantamiento topográfico en RTK

Un ejemplo de equipo completo estaría compuesto por:

• Antena base y antena móvil GPS con radios internos.
• Antena de triple banda conectada a batería
• Controladora inalámbrica para GPS.
• Tripié con plato nivelante y plomada óptica
• Bastón telescópico

Primeramente debemos saber en qué sistema de coordenadas vamos a trabajar (Cartesianas, Geodésicas, Locales). En base a esto, se seleccionan los vértices que nos van a servir de control y se diseña la red básica de trabajo para realizar las observaciones con GPS.

GPS para topografia

Ya en campo, la obtención del levantamiento de detalle, la metodología de observación con GPS en tiempo real, es un método rápido, cómodo y capaz de dar la precisión requerida para el trabajo.

El método de trabajo con GPS en tiempo real se compone de un GPS fijo de referencia y un GPS en movimiento. El receptor fijo lo situamos sobre un punto de la red básica, de coordenadas conocidas en el sistema de referencia de coordenadas elegido, el cual servirá como vértice de control. A esta estación se le llama Estación Base.

La topografía con GPS es radial, es decir, estamos haciendo radiaciones relativas a nuestra estación base. Tras poner en funcionamiento este receptor, se ha de esperar a que resuelva su posición antes de

proceder a la obtención de datos de los puntos del levantamiento. Si el número de satélites sobre el horizonte es el adecuado (entre mayor sea el número de satélites observado, mayor será la precisión y menor el tiempo), el receptor de referencia fijará sus coordenadas en pocos minutos. Una vez realizada esta operación el cálculo de coordenadas de los demás puntos será casi instantáneo.

Equipos gps para levantamientos topográficos

La comunicación entre el receptor de referencia y los receptores móviles, es posible gracias al sistema de telecomunicaciones utilizado para la transmisión, con un alcance de 2 Km aproximadamente entre ambos receptores, es por esto que no es necesario que los puntos sean visibles entre sí. Para evitar problemas de comunicación entre receptores, la estación base debe ser colocada en un punto lo más alto posible, y el estadal donde estará situada la antena móvil, de igual manera se debe poder elevar de acuerdo a las necesidades de los puntos que se deseen tomar.

Las coordenadas del levantamiento se obtienen con una precisión de 20 mm +- 1ppm es importante hacer notar que este error se mantiene constante en todo el levantamiento, o sea que no es acumulable al alejarse del banco de nivel, y como los errores no son acumulables y no se tienen restricciones visuales o meteorológicas, se trabaja por lo menos al doble de velocidad y exactitud de los topógrafos tradicionales.

Métodos de levantamiento topográfico

Cuando se prepara un levantamiento topográfico, la regla fundamental es proceder de lo general a lo particular.

• Se debe tener presente el trabajo en su conjunto cuando se dan los primeros pasos.
• Los diferentes tipos de levantamientos topográficos requieren precisiones diversas, pero es importante determinar con la mayor precisión posible los primeros puntos de cada levantamiento.
• Los trabajos sucesivos se ajustan en relación a dichos primeros puntos.

Las coordenadas de los puntos, se obtienen en el sistema de referencia WGS84. La metodología RTK permite asociar una proyección y un sistema de referencia distinto, podemos obtener las coordenadas de los puntos directamente en la proyección UTM. También podrían obtenerse en cualquier otro sistema de referencia local con respecto al cual se haya realizado la georeferenciación

Las precisiones obtenidas en las coordenadas del levantamiento dependen de varios factores, tales como condiciones climáticas (nublado o despejado influye en la visibilidad de los satélites), precisión de los equipos utilizados, número de satélites disponibles al momento de realizar el levantamiento, errores accidentales cometidos, etc. De esta forma, la precisión de los puntos del levantamiento puede llegar a ser del orden de los 2 cm de manera no acumulativa.

El levantamiento se lleva a cabo por dos operarios y dos receptores, uno de referencia (estación base) y otro móvil. Uno de los operadores se encarga de la toma de puntos con el receptor móvil, así como anotando el número de punto y su correspondiente descripción, quedando así definido cualquier tipo de elemento a representar mientras que el otro operario está a cargo de la vigilancia del receptor fijo.

Dependiendo de lo que nos interese verificar en el levantamiento, se toman las lecturas de los elementos necesarios, tales como registros de luz, aceras, carreteras, árboles, y los accidentes del terreno como por ejemplo los taludes

Levantamiento topográfico ejemplo

Por ejemplo, el levantamiento de una carretera se efectuaría mediante secciones transversales, a una equidistancia promedio de 10 m y en puntos obligados donde se hagan cambios de pendiente, además de ir tomando en cada una de las estaciones los diferentes elementos que la componen

Al final de cada día los puntos observados en campo se importan a la computadora, observando que los puntos levantados hayan cubierto toda la zona de interés y evitando que queden zonas sin el número de puntos adecuado, para tener una buena configuración de terreno.

¿Qué es un levantamiento topográfico?

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